一种基于Wi-Fi技术的网络温控器的制作方法

本实用新型涉及网络温控器，具体涉及一种基于wi-fi技术的网络温控器。

背景技术：

伴随着物联网技术不断的发展，智能家居逐渐在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，温控器作为调节温度的重要设备也急需智能化，其中基于蓝牙技术的温控器，只能进行短距离数据通信，在长距离需求上无法满足，基于gprs的温控器，虽然满足长距离通信，但是其按流量收费，成本高，而且在节假日等用量高峰期时会出现通信不畅现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于wi-fi技术的网络温控器，用以解决现有技术中的网络温控器存在的通信距离短以及成本高的问题。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于wi-fi技术的网络温控器，用于根据温度控制电器开闭，包括中心控制模块、温度采集模块以及电源管理模块，所述的基于wi-fi技术的网络温控器还包括wi-fi通信模块；

所述的电源管理模块用于为所述的中心控制模块、温度采集模块以及wi-fi通信模块供电；

所述的温度采集模块用于采集温度，获得温度信息；

所述的中心控制模块用于判断所述的温度信息是否超过温度阈值，若超过温度阈值，则生成报警信息后控制电器关闭，若未超过温度阈值，则控制电器打开；

或

若超过温度阈值，则生成报警信息后控制电器打开，若未超过温度阈值，则控制电器关闭；

所述的wi-fi通信模块用于输出所述的温度信息以及报警信息。

进一步地，所述的wi-fi通信模块还用于接收用户设定的温度阈值以及用户的控制指令。

进一步地，所述的温度采集模块包括处理单元、定点式温度采集器和/或移动式温度采集器；

所述的定点式温度采集器用于采集固定位置的环境温度；

所述的移动式温度采集器用于采集被控电器的电器温度；

所述的处理单元用于对所述的环境温度和/或电器温度进行处理，获得温度信息。

进一步地，所述的处理单元包括稳压器a2、连接在稳压器a2输入端in的电容c12以及连接在所述稳压器a2的输出端out的电容c13，所述的电容c12以及电容c13均接地；

所述的定点式温度采集器包括串联在一起的分压电阻ref1以及热敏电阻rsen，所述的热敏电阻rsen还接地，在所述热敏电阻rsen的两端还并联有电容c20；

所述的移动式温度采集器包括分压电阻ref2以及与分压电阻ref2连接的温度传感器，在所述的分压电阻ref2的两端分别连接有电容c22以及电容c23，所述电容c22以及电容c23均接地。

进一步地，所述的电源管理模块包括依次连接的交直流转换电路、其他模块供电电路以及wi-fi通信模块供电电路；

所述的交直流转换电路用于将220v交流电压转化为直流电压；

所述的其他模块供电电路用于将所述的直流电压进行降压并稳压，获得降压直流电压后，将所述的降压直流电压供给所述的中心控制模块以及温度采集模块；

所述的wi-fi通信模块供电电路用于根据中心控制模块的指令将所述的降压直流电压供给wi-fi通信模块。

进一步地，所述的其他模块供电电路包括ldo稳压芯片ic1；

在所述ldo稳压芯片ic1的输入端in连接有相互并联的电容c27以及电容c29，电容c27以及电容c29还与地连接；在所述的ldo稳压芯片ic1的输出端out连接有相互并联的电容c28以及电容c30，电容c28以及电容c30还与地连接；

所述的ldo稳压芯片ic1的接地端gnd接地。

进一步地，所述的wi-fi通信模块供电电路包括场效应管q3，所述场效应管q3的s极与所述的ldo稳压芯片ic1的输出端out连接；

所述的ldo稳压芯片ic1的输出端out还与场效应管q3的g极通过电阻r35连接；

所述的场效应管q3的d极与所述的wi-fi通信模块连接；

所述的场效应管q3的g极还通过电阻r34与中心控制模块连接。

进一步地，所述的网络温控器还包括数据存储模块；

所述的数据存储模块与所述的中心控制模块连接，用于保存参数信息以及升级程序信息。

进一步地，所述的网络温控器还包括液晶显示模块、按键模块以及背光控制模块；

所述的液晶显示模块与所述的中心控制模块连接，用于显示所述的温度信息；

所述的按键模块与所述中心控制模块连接，用于设定所述的温度阈值；

所述的背光控制模块与所述的中心控制模块连接，用于控制背光的开闭。

本实用新型与现有技术相比具有以下技术效果：

1、本实用新型提供的网络温控器采用wi-fi技术，用户既可以直接对wi-fi温控器进行功能操作与数据监控、也可以通过配套手机app远程对wi-fi温控器进行温度调节、数据监控、模式选择、时段编程、参数设定等功能操作；

2、本实用新型提供的网络温控器通过设置了定点式温度采集器和/或移动式温度采集器不仅能采集环境温度还能采集设备温度，通过两种温度控制电器开关，实现了双温双控，既能够实现节能作用且提供舒适的环境温度，又保护供热设备安全稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型提供的网络温控器的整体模块图；

图2为本实用新型提供的网络温控器的电源管理模块内部电路图；

图3为本实用新型提供的网络温控器的温度采集模块内部电路图。

具体实施方式

在本实施例中一种基于wi-fi技术的网络温控器，用于根据温度控制电器开关，包括中心控制模块、温度采集模块以及电源管理模块，网络温控器还包括wi-fi通信模块；

电源管理模块用于为中心控制模块、温度采集模块以及wi-fi通信模块供电；

温度采集模块用于采集温度，获得温度信息；

中心控制模块用于判断所述的温度信息是否超过温度阈值，若超过温度阈值，则生成报警信息后控制电器关闭，若未超过温度阈值，则控制电器打开；

或

若超过温度阈值，则生成报警信息后控制电器打开，若未超过温度阈值，则控制电器关闭；

wi-fi通信模块用于输出温度信息以及报警信息。

如图1所示，在本实施例中公开了一种基于wi-fi技术的网络温控器，主要实现的功能有：

1、采集温度，温度可以是环境温度、设备温度等；

2、根据温度是否超过设定温度阈值控制电器开关；

3、定时将采集的温度信息输出。

其中采集温度的功能利用温度采集模块实现，温度采集模块可以采用现有技术中的温度传感器采集；

判断温度是否超过阈值的功能通过中心控制模块实现，该中心控制模块可以是单片机、plc等能够实现逻辑运算的控制器或微控制器。作为一种优选的实施方式，采用高性能微功耗的单片机r7f0c019作为中心控制模块。

定时将采集的温度信息输出的功能可以通过wi-fi通信模块实现，wi-fi通信模块与中心控制模块连接，用于传输采集的温度信息，wi-fi通信模块采用uart总线与微控制器的通讯端相连，wi-fi通信模块选择板载pcb天线作为信号收发天线。

以控制电暖气为例，例如设定的温度阈值为25℃，当温度采集模块采集的温度低于25度时，生成报警信息如低温后控制电暖气打开；当温度采集模块采集的温度大于等于25度时，控制电暖气关闭。

最终采用wi-fi通信模块将采集的温度信息以及报警信息输出给用户。

可选地，wi-fi通信模块还用于接收用户设定的温度阈值以及用户的控制指令。

在本实施例中，用户设定的温度阈值相当于控制信息，wi-fi通信模块通过接收温度阈值(控制信息)，例如：室温是20°，接收到设定温度为25°时，电器打开。中心控制模块用于根据采集温度与设定温度阈值的比较从而控制电器开闭。

在本实施例中，用户设定的控制指令包括打开电器或者关闭电器，wi-fi通信模块收到控制指令后，将控制指令转发给中心控制模块再控制电器开闭。

在本实施例中wi-fi通信模块还可以实现的功能是使用户可以远程控制电器的开关，wi-fi通信模块在其中起到了信号中转的作用.

在本实施例中，wi-fi通信模块用于实现将采集信息、功能参数信息、控制信息与用户的交互，wi-fi通信模块既用来接收用户的手机app的数据，也用来向用户的手机app发送数据，其中数据包括采集温度以及控制信息，其中控制信息包括控制电器开闭的命令。

具体地，用户利用手机app可以通过wi-fi通信模块对温控器进行监控，当温控器参数改变、状态改变通过wi-fi通信模块可以在app上同步显示。

具体地，用户可以通过配套手机app远程对wi-fi温控器进行温度调节、数据监控、模式选择、时段编程、参数设定等功能操作。

可选地，温度采集模块包括处理单元、定点式温度采集器和/或移动式温度采集器；

定点式温度采集器用于采集固定位置的环境温度；

移动式温度采集器用于采集被控电器的电器温度；

处理单元用于对环境温度和/或电器温度进行处理，获得温度信息。

在本实施例中，温度采集单元采集的温度不限于环境温度，还可以是被控电器本身的温度，当采集被控电器的温度时，需要将温度采集模块安装在被控电器附近，因此在本实施例中温度采集模块包括了定点式温度采集器以及移动式温度采集器；

定点式温度采集器和温控器一体式连接，用来检测温控器所在环境的温度，移动式温度采集器的位置可以随意安装，安装在需要测温的被控电器附近即可。

以电暖气温控为例，下面具体阐述本实施例中提供的网络温控器的工作过程：

首先利用电源管理模块给网络温控器中的各个模块供电，开始正常工作；

温度采集模块实时采集环境温度以及电暖气内部发热管温度，并将环境温度以及电暖气内部发热管温度发送给中心控制模块；

中心控制模块判断环境温度以及电暖气内部发热管温度是否超出相应设定温度阈值，在本实施例中有两个设定阈值，一个是针对环境温度的设定温度阈值，一个是针对电暖气内部温度的设定温度阈值，例如环境温度超过针对环境温度的设定温度阈值，则生成报警信息后控制电暖气关闭；例如环境温度低于针对环境温度的设定温度阈值，则控制电暖气打开；例如电暖气内部发热管温度高于针对电暖气内部温度的设定温度阈值，则控制电暖气关闭；通过以上的判断控制，可以根据温度实时控制电器的开关，从而起到了节能作用，提供了舒适的环境温度，又保护供热设备安全稳定运行，实现双温双控。

可选地，处理单元包括稳压器a2、连接在稳压器a2输入端in的电容c12以及连接在稳压器a2的输出端out的电容c13，电容c12以及电容c13均接地；

定点式温度采集器包括串联在一起的分压电阻ref1以及热敏电阻rsen，热敏电阻rsen还接地，在热敏电阻rsen的两端还并联有电容c20；

移动式温度采集器包括分压电阻ref2以及与分压电阻ref2连接的温度传感器，在分压电阻ref2的两端分别连接有电容c22以及电容c23，电容c22以及电容c23均接地。

在本实施例中，如图3所示，温度采集模块包括：精密电阻ref1、精密电阻ref2、热敏电阻rsen、电容c22、电容c23、电容c12、电容c13、电容c20、集成模块a2，其中a2选用bl8064型模块。其中精密电阻ref2与电容c22相连接，精密电阻ref2、电容c23、精密电阻ref1、电容c13连接于集成模块bl8064的2脚并与控制单元相连接，电容c22与电容c23的另一端接地。集成模块bl8064的3脚依次与控制单元、电容c12相连接，热敏电阻rsen、电容c20相连接并连接于精密电阻ref1，电容c12、电容c13、电容c20、热敏电阻rsen与集成模块bl8064的1脚接地。所述温度采集模块，定点式温度采集器与移动式温度采集器互不影响，相互独立，该功能主要是为了既起到节能作用提供舒适的环境温度，又保护供热设备安全稳定运行，实现双温双控。

在本实施例中，电容c12选用104电容，电容c13选用104电容，精密电阻ref1选用1002电阻，热敏电阻rsen选用10k电阻，电容c20选用103电容，精密电阻ref2选用1002电阻，电容c23选用104电容,电容c22选用103电容。

可选地，电源管理模块包括依次连接的交直流转换电路、其他模块供电电路以及wi-fi通信模块供电电路；

交直流转换电路用于将220v交流电压转化为直流电压；

其他模块供电电路用于将直流电压进行降压并稳压，获得降压直流电压后，将降压直流电压供给中心控制模块以及温度采集模块；

wi-fi通信模块供电电路用于根据中心控制模块的指令将降压直流电压供给wi-fi通信模块。

在本实施例中，交直流转换电路用于将220v交流电压转化为5v直流电压；

其他模块供电电路用于将5v直流电压进行降压并稳压，获得3.3v直流电压vcc后，将3.3v直流电压vcc供给中心控制模块以及温度采集模块；

wi-fi通信模块供电电路是根据中心控制模块的指令通过场效应管可控的将3.3v直流电压v33_wifi供给wi-fi通信模块。

在本实施例中，电源管理模块采用双路电源输出方案，ac-dc电源将外接的220v交流市电转化为5v直流电压，通过其他模块供电电路降压并稳压后，一路为系统及控制单元供电，一路为wi-fi通信模块及其附属器件供电，保证系统与wi-fi通信模块部分能长期稳定运行。

可选地，其他模块供电电路包括ldo稳压芯片ic1；

在ldo稳压芯片ic1的输入端in连接有相互并联的电容c27以及电容c29，电容c27以及电容c29还与地连接；在ldo稳压芯片ic1的输出端out连接有相互并联的电容c28以及电容c30，电容c28以及电容c30还与地连接；

ldo稳压芯片ic1的接地端gnd接地。

在本实施例中，如图2所示，其他模块供电电路包括：接线端j1、电容c27、电容c28、电容c29、电容c30、集成模块spx1117。wi-fi通信模块供电电路包括：电阻r35、电阻r34、功率场效应管irlml2246trpbf。交流220v市电通过ac-dc电源通过j1的6脚输出5v直流电压，5v直流电压通过电容c27、电容c29与集成模块spx1117的输入端in相连接，电容c27、电容c28、电容c29、电容c30的另一端与集成模块spx1117的接地端gnd相连并接地，电容c28、电容c30与集成模块spx1117的输出端out相连接并输出vcc，vcc为整个系统及控制单元提供电压。

在本实施例中，电容c27选用100uf电容，电容c28选用100uf电容，电容c29选用104电容，电容c30选用104电容。

可选地，wi-fi通信模块供电电路包括场效应管q3，场效应管q3的s极与ldo稳压芯片ic1的输出端out连接；

ldo稳压芯片ic1的输出端out还与场效应管q3的g极通过电阻r35连接；

场效应管q3的d极与wi-fi通信模块连接；

场效应管q3的g极还通过电阻r34与中心控制模块连接。

在本实施例中，如图2所示，wi-fi通信模块供电电路vcc与电阻r35和功率场效应管irlml2246trpbf的s级相连接，电阻r34与控制单元和功率场效应管irlml2246trpbf的g级相连接，控制单元通过控制功率场效应管irlml2246trpbf，通过irlml2246trpbf的d级为wi-fi通信模块提供电压。

在本实施例中，电阻r35选用100k电阻，电阻r34选用1k电阻。

可选地，网络温控器还包括数据存储模块；

数据存储模块与中心控制模块连接，用于保存重要参数与升级程序信息。

在本实施例中，为了防止电源掉电时数据无法保存设置了数据存储模块，该模块采用eeprom，用于保存重要参数与升级程序信息。

具体地，数据存储模块中存储器采用at24c256，at24c256通过i2c总线与微控制器的通讯端相连，存储器at24c256用于存储wi-fi温控器的设备运行参数、设置参数、升级程序。

可选地，网络温控器还包括液晶显示模块、按键模块以及背光控制模块；

液晶显示模块与中心控制模块连接，用于显示温度、参数与温控器状态等信息；

按键模块与中心控制模块连接，用于设定温度阈值；

背光控制模块与中心控制模块连接，用于控制背光的开闭。

在本实施例中，按键电路用于产生按键信号，中心控制模块检测到按键信号时，根据按键信号控制液晶显示模块显示相应信息。作为一种实施方式，按键电路包含机械按键、上拉电阻和滤波电容，按键信号常态为高电平，触发为低电平。本实用新型按键电路采用五路按键，中心控制模块根据对应五路按键中按键信号的触发和触发时长，控制液晶显示设置温度、设置模式、设置自动运行程序、设定参数、配置温控器联网等功能的信息内容。

背光控制电路用于点亮背光，在光源较暗或没有光源，无法看清液晶显示内容时，通过背光产生光源，照亮液晶显示内容。

本实用新型提供的网络温控器，通过按键使wi-fi温控器进入配网模式，通过配套手机app使wi-fi温控器连接到服务器，进行远程监控、调节功能。联网成功后可以直接对wi-fi温控器进行设置温度、设置模式，设定自动运行程序，设定参数等功能操作，操作确认后，中心控制模块会立刻通过wi-fi通信模块将对应功能的数据上传至服务器，同步改变并显示在手机app端，也可以用手机app远程对wi-fi温控器进行设置温度、设置模式，设定自动运行程序，设定参数等功能操作，操作确认后，中心控制模块通过wi-fi通信模块接收数据信息，同步改变并显示在wi-fi温控器端。